4.2 主动运输与胞吞、胞吐 课件 (共21张PPT1份视频)2023-2024学年高一生物人教版（2019）必修1

(共21张PPT)
主动运输与胞吞、胞吐
第2节
1.掌握主动运输的特点和实例
2.了解胞吞、胞吐过程的特点和意义
3.说出物质跨膜运输的方式与细胞膜结构之间的关系
问题探讨
人体甲状腺分泌的甲状腺激素，在生命活动中起着重要作用。碘是合成甲状腺激素的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20-25倍。
讨论
1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
2.联想逆水行舟的情形，甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞提供能量？
3.这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？
逆浓度梯度运输的其他实例
人红细胞摄取K+
人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。
小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖
小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度。
轮藻细胞摄取K+
轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。
主动运输
物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
普遍存在于动植物和微生物细胞中。
如：Na+、K+和Ca2+等离子和其他物质的逆浓度梯度跨膜运输。
细胞外
细胞内
细胞膜
载体蛋白
能量
运输过程
1.特定部位结合
跨膜物质首先要与膜上载体蛋白的特定部位结合
2.空间构象改变
离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化；
将所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来
3.空间构象恢复
载体蛋白随后恢复原状，继续转运同种物质的其他离子或分子
载体蛋白的特点
①具有特异性（或专一性）；
②与被转运的离子或分子结合；
③转运过程中空间结构发生变化，运输前和运输后结构不变；
④具有饱和性；
⑤可重复利用。
（1）逆浓度梯度运输
（2）需要载体参与
（3）需要消耗能量
受载体蛋白数量，能量的限制
耗氧量
运输速率
b
a
c
逆浓度梯度
细胞膜
载体
能量
如：A.葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜
B.离子通过细胞膜等
主动运输的特征
意义：主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，它保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
主动运输对于细胞的生活有什么意义？
自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
转运蛋白
能量
举例
影响运输的因素
高浓度
低浓度
高浓度
低浓度
低浓度
高浓度
（载体蛋白/通道蛋白）
（载体蛋白）
（ ATP ）
浓度差的大小
浓度差大小、载体的种类和数量
载体的种类和数量、氧浓度、温度等
小分子物质三种跨膜运输方式比较
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
消耗
H2O、CO2、O2、甘油、乙醇、苯
红细胞吸收葡萄糖
小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖
以上各图分别对应哪种跨膜运输方式？
图中A、B、C三点物质运输速率的限制因素分别是什么？
协助扩散或主动运输
协助扩散或自由扩散
载体蛋白数量的限制
载体蛋白数量的限制
能量的限制
自由扩散
主动运输
解读坐标图
胞吞和胞吐
转运蛋白虽然能够帮助许多离子和小的分子通过细胞膜，但是，对于像蛋白质和多糖这样的生物大分子的运输却无能为力。大分子物质是通过胞吞和胞吐进出细胞的。
变形虫摄取绿藻
与膜上的蛋白质结合
细胞膜内陷
举例: 白细胞吞噬病菌、 变形虫吞食细菌等食物颗粒。
包围着大分子
从细胞膜分离
大分子物质
小囊
囊泡
进入
接触
包围
凹陷
分离
需要能量
胞吞过程
举例: 内分泌腺细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶等。
大分子物质
在细胞内形成
囊泡
排出
移动到细胞膜处，
与其融合
需要能量
胞吐过程
胞吞和胞吐的特点：
（1）主要运输生物大分子
（3）依赖膜的流动性
（2）不需要载体蛋白，但需要特定的膜蛋白参与
（4）需要消耗能量
通过胞吞胞吐运输物质时，对物质有选择性吗？
1.胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？
细胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础；胞吞、胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性。
因为游离于细胞质基质中的核糖体，所合成的蛋白质也只能游离于细胞质基质中。由于蛋白质是大分子有机物，无法直接通过被动运输或主动运输穿过细胞膜运输到细胞外，所以一般只能留在细胞内供细胞自身使用。而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够进入内质网腔中，并借助囊泡移动进入高尔基体，经加工包装后，包裹在囊泡中的蛋白质就可以胞吐的方式分泌到细胞外。
思考讨论
2.游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质多是供细胞自身使用，而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够分泌到细胞外。试分析其中的道理。
除一些不带电的小分子是自由扩散外，离子和小分子的跨膜运输都要借助于转运蛋白，体现了蛋白质是生命活动的承担者。
一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，因此膜上转运蛋白的种类和数量，对物质的跨膜运输起着决定作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
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病理原因
通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞
预防
通过饮食传播，注意个人饮食卫生、加强公共卫生建设
与社会的联系